李金華?。ò不帐‰娏υO(shè)計(jì)院，安徽　合肥　230000）

信義金寨150MW光伏發(fā)電項(xiàng)目場(chǎng)地穩(wěn)定性研究

李金華（安徽省電力設(shè)計(jì)院，安徽合肥230000）

以金寨信義150MW光伏發(fā)電項(xiàng)目為例，對(duì)光伏電場(chǎng)的場(chǎng)地穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)，給出場(chǎng)地穩(wěn)定、適宜本工程建設(shè)的結(jié)論。

光伏發(fā)電；區(qū)域穩(wěn)定；巖土工程；地震

0　前言

太陽(yáng)能是人類取之不盡用之不竭的可再生能源，具有充分的清潔性、絕對(duì)的安全性、相對(duì)的廣泛性、確實(shí)的長(zhǎng)壽命和免維護(hù)性、資源的充足性及潛在的經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)點(diǎn)，在長(zhǎng)期的能源戰(zhàn)略中具有重要地位。隨著國(guó)家對(duì)清潔能源的重視以及系列政策扶持，光伏發(fā)電項(xiàng)目愈來(lái)愈成為當(dāng)前能源建設(shè)領(lǐng)域的新貴?！笆濉逼陂g，安徽省內(nèi)光伏發(fā)電項(xiàng)目規(guī)劃為能源建設(shè)的重頭戲。隨著光伏電站建設(shè)的推廣，對(duì)工程建設(shè)區(qū)域的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)也就隨之成為前期規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的重點(diǎn)工作。本文以安徽省金寨縣信義150MW光伏發(fā)電項(xiàng)目為例，進(jìn)行該建設(shè)項(xiàng)目的場(chǎng)地穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。

1　工程概況

信義金寨150MW光伏電站項(xiàng)目是由信義光伏產(chǎn)業(yè)（安徽）控股公司投資，坐落在安徽省金寨縣西側(cè)史河邊上，占地約為3500畝，該項(xiàng)目為安徽省裝機(jī)容量最大的光伏發(fā)電項(xiàng)目。采用多晶硅光伏組件，固定式支架，地面布置的光伏組件裝機(jī)容量為135MW，光伏溫室裝機(jī)容量為15MW，總裝機(jī)容量為150MW，共采用4回35kV線路接到附近變電站35kV間隔，共分4段35kV母線，共15條35kV集電線路，每條35kV集電線路由10個(gè)左右1MW發(fā)電單元組成。

2　區(qū)域地質(zhì)及穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

根據(jù)《中國(guó)及鄰區(qū)海陸大地構(gòu)造圖》（張文佑主編，1983），區(qū)域地跨3個(gè)一級(jí)大地構(gòu)造單元，北部處于華北斷塊區(qū)，東南部與下?lián)P子斷塊區(qū)相截接，西南與秦嶺～大別山斷褶帶相截接（圖1）。各構(gòu)造單元經(jīng)歷了各自的構(gòu)造演化階段，其構(gòu)造格局、結(jié)晶基底和固結(jié)時(shí)期以及地震構(gòu)造等各具特色。

圖1　區(qū)域大地構(gòu)造單元

華北斷塊區(qū)在區(qū)域內(nèi)大致以肥西～韓擺渡斷裂、郯廬斷裂為界，大部分屬豫皖斷塊的范圍，基底巖系由太古代和早元古代五河群（嵩山群）、鳳陽(yáng)群及登封群組成。基底構(gòu)造線方向?yàn)楸蔽魑?、南北向，基底固結(jié)時(shí)期為呂梁～中岳運(yùn)動(dòng)期（1850～1700Ma），之后進(jìn)入蓋層發(fā)育階段，其上覆蓋中晚元古代～古生代地層，缺失上奧陶統(tǒng)～中、下石炭統(tǒng)地層。

秦嶺～大別山斷褶帶為一界于華北斷塊區(qū)與下?lián)P子斷塊區(qū)之間的楔型構(gòu)造塊體，基底由大別群（Ar）、佛子嶺群（Z）、梅山群（C1～P）組成。主要的構(gòu)造事件發(fā)生在加里東旋回，印支運(yùn)動(dòng)結(jié)束地槽發(fā)展階段而回返固結(jié)，基底構(gòu)造線方向?yàn)楸睎|向、北西西向。中生代進(jìn)入斷塊差異運(yùn)動(dòng)高潮期，在盆地中堆積了巨厚的火山碎屑巖系。新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)時(shí)期差異斷塊運(yùn)動(dòng)明顯減弱。

下?lián)P子斷塊區(qū)北緣由襄樊～廣濟(jì)斷裂、郯廬斷裂、響水口斷裂構(gòu)成曲折的北部邊界；東南界為紹興～江山斷裂。晉寧運(yùn)動(dòng)（850～1050Ma）造就了下?lián)P子斷塊基底的變形和回返固結(jié)，基底巖系上溪群和張八嶺群多出露在斷塊的南、北邊緣。

區(qū)域地跨3個(gè)一級(jí)大地構(gòu)造單元，由縱橫交錯(cuò)的斷裂帶和被它們圍限的塊體鑲嵌而成，遭受多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。早第三紀(jì)以來(lái)發(fā)育斷陷盆地，并伴隨堿性巖漿噴溢，可見(jiàn)在喜山運(yùn)動(dòng)早期，本區(qū)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)較強(qiáng)烈。

新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和近期地殼運(yùn)動(dòng)特征是決定所在地區(qū)地震活動(dòng)特征的最主要因素之一。區(qū)域新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)有多種表現(xiàn)形式，主要有大面積的升降運(yùn)動(dòng)，新生代盆地構(gòu)造和晚新生代巖漿活動(dòng)等。

區(qū)域內(nèi)斷裂構(gòu)造比較發(fā)育，其展布方向主要為東西、北北東、北東和北西向，這幾組方向的斷裂形成斷裂構(gòu)造格架，現(xiàn)就區(qū)域內(nèi)的主要活動(dòng)斷裂敘述如下。

①青山～曉天斷裂

斷裂西起青山、拆字嶺、古橋畈、龍井沖、磨子潭、東西溪至?xí)蕴?，走向東西～北西～近東西，地表傾向北（或北東），傾角60°～70°，深部可能反傾。該斷裂具廣泛的動(dòng)力變質(zhì)作用，在其影響范圍內(nèi)，形成一條東寬西窄的動(dòng)力變質(zhì)帶和一系列密集的小斷裂群，整個(gè)變形影響帶寬度為2～15km。

②固始～肥中斷裂

西起河南明港以西，向東延至河南固始、安徽壽縣隱賢集至肥東梁園附近，總體走向北西西。它隱伏于新生代蓋層以下，已為航測(cè)、重力、電測(cè)深、鉆探證實(shí)存在。電測(cè)深結(jié)果表明斷裂不僅對(duì)基底有明顯的控制作用，并且在燕山期有過(guò)強(qiáng)烈的活動(dòng)，致使該斷裂南降北升，中生代地層的底板埋深相差懸殊。

③肥西～韓擺渡斷裂

該斷裂是華北斷塊與秦嶺～大別山斷褶帶的邊界斷裂，中生代末期，由于南北向拉張作用，形成斷裂南側(cè)東西向延展的第三紀(jì)豐樂(lè)河斷陷盆地，第四紀(jì)以來(lái)無(wú)明顯活動(dòng)。

④六安～合肥斷裂

該斷裂是據(jù)物探資料推測(cè)的隱伏斷裂，近場(chǎng)區(qū)展布的只是其一段。根據(jù)電測(cè)深資料北側(cè)為電阻率低，南側(cè)為電阻率高，推測(cè)該斷裂淺部產(chǎn)狀傾向北，傾角較陡。沿?cái)嗔延邢采狡?，基性火山口分布，主要活?dòng)期為喜山期。

⑤梅山～龍河口斷裂

該斷裂走向北西西，北西自梅山，大致沿響洪甸水庫(kù)、下符橋、復(fù)南山南側(cè)再向南東延至龍河口水庫(kù)，斷裂沿線呈現(xiàn)強(qiáng)烈的動(dòng)力變質(zhì)作用，發(fā)育糜棱巖、碎裂巖和斷層泥。

⑥落兒嶺～土地嶺斷裂

自北東至南西經(jīng)鳳凰臺(tái)、下符橋、復(fù)南山西、霍山縣城北西、落兒嶺、楊家灣、爛泥坳、祝家鋪、土地嶺、楊樹(shù)溝和王家上灣（七二嶺），并繼續(xù)向南西延伸抵湖北境內(nèi)。斷面產(chǎn)狀：50°～60°/NW（或SE）∠64°～84°。沿?cái)嗔丫€狀溝谷極為發(fā)育，發(fā)育構(gòu)造變形帶，有韌性變形的糜棱巖，也有脆性變形的角礫巖和表征新活動(dòng)的斷層泥。

上述斷裂距本高程建設(shè)場(chǎng)區(qū)均＞5km，且斷裂構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定，近期地震活動(dòng)水平較低，未發(fā)現(xiàn)沿?cái)嗔延忻黠@的垂直向和水平向活動(dòng)跡象，場(chǎng)地穩(wěn)定，適宜工程建設(shè)。

3　地震概況

根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2001）工程區(qū)域所處金寨縣地震峰值加速度為0.05g，相應(yīng)地震基本烈度為Ⅵ度。本工程場(chǎng)區(qū)開(kāi)闊，地基土主要為軟弱土、中軟土，屬于建筑抗震不利地段。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)收資得出場(chǎng)地覆蓋層厚度為3～50m之間。經(jīng)綜合分析，判定擬選場(chǎng)區(qū)建筑場(chǎng)地類別為Ⅱ類。

4　巖土工程條件

4.1地形地貌

擬選場(chǎng)區(qū)在區(qū)域地貌上屬史河流域中游丘陵區(qū)，微地貌為河漫灘，地勢(shì)開(kāi)闊，略有起伏，整體北高南低，占地面積約7.6km×0.5km，地面高程55.00～63.00m之間（85國(guó)家高程基準(zhǔn)）。

4.2工程特性

淺部地基土為第四系全新統(tǒng)沖積而成，局部為靜水沉積而成，主要為松散～稍密狀態(tài)砂土，南側(cè)場(chǎng)地為松散～稍密的碎石土夾粉土粉砂，局部為軟塑淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、可塑偏軟～硬塑狀態(tài)粉質(zhì)粘土。對(duì)于輕型建（構(gòu)）筑物如逆變升壓?jiǎn)卧凸夥姘逯蔚瓤刹捎锰烊坏鼗鶞\基礎(chǔ)，可采用稍密細(xì)砂或可塑偏軟～硬塑粉質(zhì)粘土作為持力層；對(duì)于場(chǎng)區(qū)南段可采用松散～稍密層卵石作為天然地基持力層。

在基坑開(kāi)挖需考慮合理支護(hù)措施，防止出現(xiàn)坑壁坍塌、坑底流砂的現(xiàn)象出現(xiàn)。

從技術(shù)經(jīng)濟(jì)、施工質(zhì)量等綜合因素考慮，也可在場(chǎng)區(qū)沒(méi)有卵石的區(qū)域采用樁基礎(chǔ)，可選用鋼筋混凝土預(yù)制管樁。鋼筋混凝土預(yù)制管樁成樁質(zhì)量好，強(qiáng)度能夠保證，且施工方便，由于場(chǎng)區(qū)淺部地基土主要為砂土，可不考慮地基土的超孔隙水壓力和擠土效應(yīng)。

4.3地下水條件

地下水類型主要為孔隙潛水，大氣降水是地下水的主要補(bǔ)給來(lái)源，同時(shí)也接受上游地表徑流入滲補(bǔ)給。地下水位隨季節(jié)變化大，受旁邊史河水位影響明顯，一般非汛期為地下水補(bǔ)給河水；汛期為河水補(bǔ)給地下水。旱季埋深為3.0～4.0，雨季為1.0m左右，變化幅度在2.0～3.0m之間。

根據(jù)附近相鄰工程搜集的資料，判定地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)有弱腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋有弱腐蝕性。

4.4特殊土及不良地質(zhì)作用

場(chǎng)區(qū)內(nèi)表層的細(xì)砂、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土屬于高壓縮性，低強(qiáng)度土體，受荷載后易產(chǎn)生側(cè)向滑動(dòng)、沉降或基礎(chǔ)下土體擠出等現(xiàn)象，工程性質(zhì)較差；基坑開(kāi)挖時(shí)，易發(fā)生坑壁滑塌、坑底流砂等不良地質(zhì)作用。

此外，站址內(nèi)不存在影響工程穩(wěn)定的滑坡、崩塌、泥石流等不良地質(zhì)作用。

5　結(jié)論

①擬選場(chǎng)地近場(chǎng)區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定，地震活動(dòng)水平較低，未發(fā)現(xiàn)沿?cái)嗔延忻黠@的垂直向和水平向活動(dòng)跡象，場(chǎng)地穩(wěn)定，適宜工程建設(shè)。

②根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010），擬選站址在50年內(nèi)，一般場(chǎng)地條件下，可能遭遇超越概率為10%的地震動(dòng)峰值加速度為0.05g，相當(dāng)于地震基本烈度Ⅵ度，抗震設(shè)計(jì)分組為第一組；擬選場(chǎng)區(qū)建筑場(chǎng)地類別為Ⅱ類。

③場(chǎng)址地貌為河流漫灘，淺部地基土主要為松散～稍密狀態(tài)砂土，南側(cè)場(chǎng)地為松散～稍密的碎石土夾粉土粉砂，局部為軟塑淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、可塑偏軟～硬塑狀態(tài)粉質(zhì)粘土，對(duì)于輕型建（構(gòu)）筑物如逆變升壓?jiǎn)卧凸夥姘逯蔚瓤刹捎锰烊坏鼗鶞\基礎(chǔ)，可采用層細(xì)砂或?qū)臃圪|(zhì)粘土作為持力層；對(duì)于場(chǎng)區(qū)南段可采用卵石作為天然地基持力層。對(duì)于沒(méi)有卵石的區(qū)域也可采用鋼筋混凝土預(yù)制管樁。

④地下水類型主要為孔隙潛水，大氣降水是地下水的主要補(bǔ)給來(lái)源，同時(shí)也接受上游地表徑流入滲補(bǔ)給。地下水位隨季節(jié)變化大，受旁邊史河水影響明顯，一般非汛期為地下水補(bǔ)給河水；汛期為河水補(bǔ)給地下水。旱季埋深為3.0～4.0，雨季為1.0m左右，變化幅度在2.0～3.0m之間。地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)有弱腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋有弱腐蝕性。

⑤場(chǎng)區(qū)內(nèi)表層的層細(xì)砂、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土屬于高壓縮性、低強(qiáng)度土體，受荷載后易產(chǎn)生側(cè)向滑動(dòng)、沉降或基礎(chǔ)下土體擠出等現(xiàn)象，工程性質(zhì)較差。場(chǎng)地地基土主要為細(xì)砂，粘粒含量低，地下水位埋深淺，在基坑開(kāi)挖時(shí)，易發(fā)生坑壁滑塌、坑底流砂等不良地質(zhì)作用。此外，站址內(nèi)不存在影響工程穩(wěn)定的滑坡、崩塌、泥石流等不良地質(zhì)作用。

［1］GB50021-2001，巖土工程勘察規(guī)范（2009年版）［S］.

［2］GB50007-2011，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［3］GB50011-2010，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［4］GD003-2011，光伏發(fā)電工程可行性研究報(bào)告編制辦法（試行）［S］.

［5］JGJ94-2008，建筑樁基技術(shù)規(guī)范［S］.

TU47

A

1007-7359（2016）04-0146-03

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.04.058

李金華（1983-），男，湖北宜昌人，畢業(yè)于中國(guó)礦業(yè)大學(xué)，碩士；工程師，主要從事電力系統(tǒng)巖土工程的勘測(cè)與設(shè)計(jì)工作。